JPH0479227A - 多層配線の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体集積回路における多層配線の形成方
法に関するものである。

〔従来の技術〕

第８図及び第４図は従来の多層配線の形成方法を示すも
ので、図において、１は基板、２は配線材料、６は絶縁
膜、ｎはポリマー（背骨状）、πはポリマー（かき根状
）、ｎはポリマー（王冠状）である。

〔発明が解決しようとする課題〕

配線形成工程においては、従来はレジストを配線材料上
に直接塗布してパターニングし、エツチング後レジスト
除云を行っていた。この方法では、エッチング時にエツ
チングガスのプラズマ中に配線材料とレジストが同時に
さらされていた。最近、エッチングガスのプラズマ、配
線材料、及びレジストカ同時にエッチング装置の同一チ
ャンバー内にさらされると、第８図に示すように、配線
帯中央に背骨状のポリマー残ｎや側壁にかき根状のポリ
マー残ｎが形成され、後工程における絶縁膜等のカバレ
ッジを悪化させたり、信頼性上問題になっていた。また
、ヴィアホール形成工程においても、絶縁膜のエツチン
グそのものは問題Ｇ；生じないが、第４図に示すように
、配線材料２に達するまで絶縁膜６がエツチングされた
後、基板の面内ｘ７−ｆ−ンク均一性ヲ保つためオーバ
ーエツチングを行っている。このオーバーエッチ時に配
線材料とレジスト及びエッチングガスのプラズマが同時
に装置チャンバー内にさらされるため、第８図の配線形
成工程で示した時と同様、ポリマーｎが発生（この場合
はヴィアホール内側壁に王冠状に付着する）して、カバ
レンジや信頼性上の不良を弓き起こしていた。

本発明では、プラズマ中にレジストと配線材料が同時に
さらされないようなウニ八プロセスを提供し、ポリマー
の発生そのものを起こさないようにすることを目的とし
ている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る多層配線の形成方法（２、基板に形成さ
れた配線材料上に第１の絶縁膜を形成し、この膜上に必
要に応じて第２の絶縁膜を形成し、上記第１または第２
の絶縁膜上に写真製版により所望の箇所にレジストを残
し、このレジストをマスクとして上記第１または第２の
絶縁膜を異方性エツチングでエッチングするが、このと
き上記配ｍ材料が露出しない程度に上記第１の絶縁膜の
全厚さまたは一部の厚さを残しておき、その後、上記レ
ジストを除去し、さらに、上記第１の絶縁膜に全面に異
方性エッチングを行ない、かつ上記写真製版工程におい
て上記レジストを残しり箇所と同一箇所のみに上記第１
の絶縁膜を残すようにしたものである。

〔作用〕

この発明における多層配線の形成方法によれば、レジス
トと配線材料が同時にエツチングガスのプラズマにさら
されることがないので、ポリマーの発生を防止できる。

〔実施例〕

以下この発明の実施例を図について説明する。

第１図及び第２図に本発明のプロセスフローを示す。図
において、１に基板、２は配線材料、３は第１の絶縁膜
、４は第２の絶縁膜、５１及び犯はレジストである。

まず、配線形成工程においてポリマーを付着させない方
法について、第１図を用いて説明する。

同図ａに示すように、まず、基板１上に配線材料２を全
面に形成する。次に同図すに示すように、・第１の絶縁
膜３を配線材料２の上に全面に形成する。ここで第１の
絶縁膜３は後工程で全面エッチバンクを行うので、少し
厚めに形成しておく。その後同図Ｃに示すように、写真
製版で所望の箇所にレジスト５１を形成する。このレジ
ストパターンが最終的に配線の幅、長さを決定する。そ
して同図ｄに示すように、異方性エッチングで第１の絶
縁膜３をエツチングするのだが、この時、配線材料２が
露光しない程度（配線材料２の表面が少なくとも出ない
程度）のエツチングで終らせる。こののち、レジスト５
１を除去し同図θのようにする。

さらに、全面に第１の絶縁膜３を異方性エツチングしく
同図で参照）、本来、配線材料２が残るべき所の上部の
みに第１の絶縁膜３を残す。その後同図ｇに示すように
、第１の絶縁膜３をマスクにして、配線材料２をエツチ
ングする。こうすると、レジスト５１と配線材料２は同
時にプラズマにさらされないので、かき根状のポリマー
も背骨状のポリマーも発生せずにすむ。

次にヴィアホール形成工程について第２図を用いて説明
する。第２図ｇは第１図ｇと同一とみなしてよい。まず
、第２図ｇに示すようにパターニングされた配線材料２
上に、第１の絶縁膜３を形成する（形成方法は第１図で
説明した方法と同一）。

その後、第２図すに示すように全面に第２の絶縁膜４を
形成する。そして、同図Ｃに示すように、写真製版でレ
ジス）５２をパターニングした後、同図ｄに示すように
第１の絶縁膜３はエツチングされず、第２の絶縁膜４の
みが異方性エツチングされる条件で、第２の絶縁膜４の
みをエツチングする。この段階では、配線材料２は上部
は第１の絶縁膜３で保護され、側壁は第２の絶縁膜４で
同じく保護され、下部も基板１としか接しておらず、第
２の絶縁膜４のエッチング時に１エツチングガスによる
プラズマとレジストに同時にさらされることはない。そ
の後、レジス）５２を除去し、同図ｅに示すような形と
なる。そして、さらに同図ｆに示すように、第２の絶縁
膜４をマスクとして第１の絶縁膜３のエッチングを行う
。この時のエッチングは第１の絶縁膜３しかエツチング
されない条件・もしくは第１の絶縁膜３に比べて第２の
絶縁膜４のエッチングされる量が半導体装置を製造する
上で影響を与えない程度の少なさでエッチングを行う。

これにより本発明の方法が完了する。

なお本発明中、配線材料は髪糸合金、第１の絶縁膜はＳ
ムＮ４、第２の絶縁膜（＝８１−とすることにより、よ
り実使用に近い内容になることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上のように本発明しニよれば、レジスト、配線材料、
エツチングガスによるプラズマの３つ力（同時に半導体
製造装置中で表面をさらすことがなしλので、それら８
つの合成物であるホ“リマーの発生そのものが抑えられ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ−ｇは本発明の一実施例Ｇこよる配線形成工程
におけるポリマー残渣を発生させなし）プロセスフロー
を示す図、第２図ａ　−ｆ　！１本発明の他実施例によ
るヴィアホール形成工程におけるホ゛ＩＪマー残渣を発
生させないプロセスフローを示す図、第８図、第４図は
従来例による不良（ボ１ツマー残渣）の発生、付着を示
す図である。 図中、１は基板、２は配線材料、３は第１の絶縁、嘆、
４は第２の絶縁膜、５１及び鵠はレジストである。 なお図中同一符号は同一また（は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）配線を形成する工程において、基板上全面に配線
   材料を形成する工程、上記配線材料上に第１の絶縁膜を
   形成する工程、上記第１の絶縁膜上に写真製版により所
   望の箇所にレジストを残す工程、上記レジストをマスク
   として上記第１または第２の絶縁膜を異方性エッチング
   でエッチングし、かつ上記配線材料が露出しない程度に
   上記第１の絶縁膜を残す工程、上記レジストを除去する
   工程、上記第１の絶縁膜全面に異方性エッチングを行な
   い、かつ上記写真製版工程において上記レジストを残し
   た箇所と同一箇所のみに上記第１の絶縁膜を残す工程、
   上記第１の絶縁膜をマスクとして上記配線材料を異方性
   エッチングで加工する工程を含むことを特徴とする多層
   配線の形成方法。
2. （２）ヴィアホールを形成する工程において、パターニ
   ングされた配線材料上のみにあらかじめ第１の絶縁膜を
   形成した後、第２の絶縁膜を全面に形成する工程、写真
   製版により所望の箇所のみにレジストを残す工程、上記
   レジストをマスクとして上記第２の絶縁膜を異方性エッ
   チングで除去し、上記第１の絶縁膜が完全に露出した状
   態でエッチングを止める工程、上記レジストを除去する
   工程、上記第２の絶縁膜はエッチングされず上記第１の
   絶縁膜のみを異方性エッチングで除去する工程を含むこ
   とを特徴とする多層配線の形成方法。